智慧工地信息化平臺建設技術研究

許 瑾 璐

（福州外語外貿學院智能建造學院，福建 福州 350200）

0 引言

建筑行業是支撐國民經濟發展的重要行業，是我國重要的支柱產業，但其依舊存在技術落后的問題。近年來建筑行業的利潤增長率僅為7.8%，除行業生產技術提升緩慢之外，建筑行業的管理體制也存在很多問題[1-2]。建筑行業對勞動力需求度很高[3]，屬于高密度手工作業行業，對施工現場的安全性要求較高。通常建筑施工企業都是在有工程的時候臨時聘請工人，勞動力的流動性較強，安全意識較差，在工作上服從性差。而建筑企業在建設過程中也存在安全意識差的問題，更重視行業帶來的經濟利益，普遍存在僥幸心理，對安全設施的建設投資較少。為應對激烈的市場競爭，建筑工地會采取縮短工期以降低成本的方式[4]，甚至為達到目的采用不正當的競爭手段。此外，工地的組織架構不夠科學合理，時常有權責不分明的情況出現，管理人員在崗情況不明的情況下責任無法落實，安全的負責主體不明確，工人的安全無法得到保障[5]。基于此，本文以大數據和云計算技術為基礎對智慧工地信息化平臺建設技術進行探討，為建筑工地有序管理提供參考。

1 基于大數據理論的平臺數據統計管理

信息化技術是搭建智慧工地平臺的基礎，平臺會對建筑工地進行綜合安全評估，并對施工風險源進行判斷分析，找出影響工程質量的因素[6]。對平臺中的數據進行整理和評價，平臺數據統計在大數據的背景下可使用數據融合手段進行管理。在管理人員對建筑數據實施共享的過程中，使用大數據挖掘技術實現數據共享的監測，并基于工程的實際情況進行安全風險評估。如平臺預判有一定風險，就會進行風險實時預警。集成平臺的硬件和軟件相應的數據處理功能，為企業進行決策提供數據支持，進而提升施工管理的科學性。智慧平臺的內容和功能見表1。

表1 智慧工地信息化平臺功能

平臺數據統計管理技術應分項目對工程信息進行展示，在平臺中可調取項目概況和現場施工狀態等信息。可按照施工的時間線將其分為建設、暫停和竣工三部分，在建設工程結束之后進行工程驗收[7]。按照時間步驟在平臺中進行信息收集和分類，方便在數據導出時進行排序，也使項目經理對項目情況一目了然。數據統計模塊可實現施工過程信息共享，共享可視化數據。避免數據偏差造成的誤差，降低施工的整體質量。項目的進度展示圖可采用3D圖形技術展示，方便后續的項目統計和分類，實行監管部門差異化管理。

施工人員的信息管理包括基本信息和資格證的錄入。在技術人員的從業資格證到期之后提醒該人員及時進行更換。日常施工人員的考勤也可使用該平臺，根據具體的工作時間和需求進行工作時間的錄入，方便各部門人員打卡。工作性質不同人員錄用的信息也不同，員工的基礎信息包括姓名、性別和職務，技術人員要錄入有效的相關證書。項目管理人員要錄入負責項目的簡要概況，安全巡檢員要錄入安全生產考核證。必要的情況下還需錄入身份證號和個人照片，對注冊用戶進行分級管理，調取查看隱私信息時需要高級權限，沒有權限的普通員工無法查看。特殊崗位人員要標記具體的工種和危險程度，并配有帶員工簽字的安全培訓完成證書、特種資質作業證。普通的施工人員只需輸入基本信息和所屬項目即可，由于工人的流動性較大，信息的輸入和刪除步驟都要設計簡便。

2 建筑工地平臺監控技術

為使監督人員隨時了解和監控建筑施工的具體情況，可采用視頻監測信號傳輸的方式進行安全生產的監控。抽查工程管理人員是否在現場履行自己的安全職責，監督安全巡檢員和各部門的領導對工程質量負責。平臺中對證件的審查非常嚴格，堅決避免出現無證上崗和不進行安全培訓的現象。還可使用實時截圖功能對視頻中的違規操作行為進行證據保留，成為日后監督和處罰的關鍵，視頻還具有面對面通話功能，可實現視頻或音頻的遠程指揮，在管理人員因故無法到達現場的時候進行指揮。建筑工地智慧平臺的監控手段可提升人員管理效率，推進建筑工地管理效率的提升。視頻監控手段并不是創新技術，但運用在建筑工地管理上時可幫助監督人員對工地現場狀況進行實時監控，避免現場管理人員存在懈怠的情況。視頻監控系統在平臺中分為3 個部分，第一部分是用來監控工地現場的視頻設備，通過無線網絡進行數據傳輸。第二部分是建筑企業的監督人員可遠程對施工現場進行監督，被授權用戶可通過計算機或手機進行視頻觀看。第三部分，監控管理平臺的監控系統在工地市場的部分為攝像機和NVR，安裝后采用局域網接入的方式實現畫面傳輸，光纖專網的視頻傳輸速度要比無線電網的速度快，可實現視頻實時同步，不卡頓不延遲。視頻監控的數據儲存時間為1 個月，超過1 個月的視頻將被自動刪除。在儲存時間范圍內的視頻可實現隨時調取。建筑場地的大型設備也是監控的重點，監控流程如圖1 所示。

圖1 大型設備監控流程

由圖1 可知，監控的主要步驟是在監管平臺中加入大型機械設備的資料，對快要過期的設備進行過期預警，避免因為未續期受到行政處罰。

3 智慧工地信息化平臺安全巡查技術

標準化巡檢是保證建筑工地實現安全巡查的重要手段，在規定時間范圍內施工企業將安全巡檢報告上傳平臺，改進報告中的管理人員在安全生產過程中執行不到位的地方，并督促在工期剩余時間內讓施工人員做得更好。安全巡查技術使平臺具有自檢功能，可通過數據分析和挖掘發現安全隱患并實現及時處理。在短時間內實現隱患全工地巡檢，容易產生預警提示的常見問題有以下幾種：①檢查報告未上傳，多數由于工作人員遺忘造成，平臺會及時提醒，無論是日檢、周檢還是月檢的檢查報告都要及時上傳；②檢查報告項目缺失，或未填寫項目，或數據在平臺儲存器中損壞；③檢查報告中提到的安全問題反復出現3 次以上仍舊不進行處理；④報告中的所有安全問題均來自于同一人或同一設備。智慧監管平臺將根據隱患排查的情況，采取相應的預警措施。

4 實例分析

將本文的智慧工地信息化平臺建設技術運用到建筑工地實際的平臺管理當中，為驗證本文平臺建設技術的優越性，進行實例分析。并通過實例分析的結果對其優越性進行證實。

4.1 項目概況

某城市商業區的商業項目位于市中心，項目的總建筑面積多達57 000 m2。建筑規劃中該商業項目樓層高25 層共有8 棟，附屬2 棟30 層的甲級寫字樓，并帶有1 層地下美食城和3 層地下車庫。建筑最高高度為158.23 m，屬于大型綜合商場，集室內停車場和植物園于一體。該項目作為智慧工地平臺的試驗點和示范點，應及早在項目的施工過程中應用智慧工地信息化平臺。將大數據融入建筑工地的施工管理中，在同一個平臺中實現安全、質量、物料和環境的同時管理。

該地區容易對項目造成威脅的是經常出現臺風現象，臺風會帶來強降雨和臺風中心的12 級大風，臺風在垂直方向上風壓可達150 kg/m2，建筑工地中的大型起重設備對于工地和工作人員都存在安全隱患，如果在臺風的影響下倒塌勢必會造成機械損傷，如果附近有工作人員可能會因此受傷。臺風帶來的強降水，短時間內充滿建筑工地的基坑，不能及時排出會導致基坑泡水，增加基坑中土壤的含水率，導致抗剪強度降低，土壤中的負孔隙水壓力降低，進一步導致地基安全系數下降。

4.2 應用過程

該項目通過天氣預報得知，1 周之內有15 級的特大臺風襲擊。建筑工地施工隊及時建立建筑項目安全保障小組，并成立應急指揮部。指揮人員通過智慧工地信息化平臺了解工地的實際情況，通過平臺明確項目經理和其他領導的安全責任，明確人員名單，落實每個人的安全責任，明確自己的工作范圍，避免出現權責不明的現象。召開建筑工地管理人員的防范會議，督促技術人員進行保障部署工作。指揮人員可通過視頻對現場進行了解，圖2 為通過平臺監控查看的塔吊情況。

圖2 監控中的塔吊情況

通過平臺的監控，指揮人員可實現不親臨現場就能了解現場作業人員的作業情況。臺風的預警信號在橙色級別以上時，平臺會通知現場的工作人員進行有序撤離。平臺可通過員工打卡和現場監控的方式監督人員的撤離情況，確保現場的施工安全。

4.3 應用結果

統計應用該平臺前和應用該平臺后的員工履職效率。平臺通過遠程打卡和點名的方式改善了建筑工地人員的履職情況，具體結果見表2。

表2 建筑工地工作人員履職效率提升結果 %

由表2 可知，建筑項目的工作人員履職率都有大幅度提升，尤其是負責工地安全保障的人員履職效率從40%提升到90%，安全巡查人員原本需要定期對公司設備和人員安全帽佩戴情況進行檢查。安裝了該管理平臺后，設備和人員的基礎信息在前期都錄入到平臺當中，只要安全指標出現變化異常就會進行預警。安全保障人員可隨時對機械的情況進行檢查，并監督現場工作人員不要進行違章操作。工作人員履職效率的提升有助于整個建筑工程質量的提升。

5 結語

本文利用現代化的信息手段構建建筑項目管理平臺，對項目中的大量數據進行實時統計、科學管理，提升了建筑工地管理的信息化程度，提高了管理效率。以智慧工地為建設平臺的突破口，對建筑工地施工的安全性進行綜合評估，在一定程度上保障了施工人員的生命財產安全，提高了建筑項目的建筑質量和建筑效率，進一步推動了項目的發展。經實例分析，本文可將安全保障人員的履職效率從40%提升到90%，其余管理人員、工作人員的履職效率均有提高，具有一定應用價值。